川渝地区天然气管网特征及新建管道项目技术经济评价需求

四川盆地是中国陆上第三大含油气盆地,常规气、页岩气资源量均居全国之首。川渝地区拥有天然气资源禀赋优势,具有巨大的行业发展潜力和空间。为了加快四川盆地天然气产业的发展,对川渝地区天然气管网现状进行调研,以新建管道项目技术经济评价需求为研究对象,提出了川渝管网新建管道经济评价主要影响因素和技术经济特性。研究结果表明:(1)川渝地区天然气管网系统的历史成因有以下3点,即天然气资源分布及开发建设顺序、油气田一体化管理模式的推动及市场的辅助作用;(2)川渝管网的优势有以下4点,即开拓和培育市场、促进利用多元化和产业集群、提高供应安全保障和形成完整发达的产业链;(3)川渝管网新建管道经济评价主要影响因素有以下2点,即蛛网式管网结构是塑造新建管道多元功能的关键因素,投资主体多元化是经济评价反映管道多元功能的主要推手;(4)川渝管网新建管道布局时,应综合考虑企业效益和社会效益,可通过由运输成本决定的用气企业区位论和由投资成本决定的供气点区位论两种方法进行测算。

“油公司”模式下系列业务支撑服务管理的探索与实践——以四川长宁天然气开发有限责任公司为例

本文以四川长宁天然气开发有限责任公司为例,分析了“油公司”模式下业务支撑服务管理的现状,梳理了案例企业的探索与实践及成效,以期提供借鉴和参考。

“油公司模式”下的市场经济人才评价体系构建研究——以四川长宁天然气开发公司为例

随着市场经济的发展,企业逐步由传统的科层制管理模式向市场型、扁平化管理模式进行转型,“油公司模式”正是在这一转型发展下逐步形成的市场化、专业型服务模式。许多能源企业按照“油公司模式”构建起了市场化的人才管理体系,搭建了全面有效的人才评价系统,从而实现了市场服务要素主导下的人才管理高效化。基于此,探讨当下能源开发企业实施“油公司模式”的市场管理路径,推进人才评价系统建设,成为进一步提高能源开发企业人力资源管理效率提升,实现能源开发企业“油公司模式”下高效的管理能力探索的重要路径。本文详细研究了“油公司模式”下的市场经济中人才评价对油气企业发展的重要作用,及油气公司模式下的市场经济人才评价框架组成。随后,又以四川长宁天然气开发公司为案例,对“油公司模式”下的市场经济人才评价体系建设进行了全面的探讨,最后给出了“油公司模式”下的市场经济人才评价体系建设优化措施。希望通过这些研究,能够推动“油公司模式”下的市场化能源企业管理提升人才评价机制逐步完善。

2022年中国天然气发展述评及2023年展望

2022年,在国内新冠肺炎疫情多点频发,经济发展面临需求收缩、供给冲击、预期转弱三重压力,地缘冲突引发的全球性油气价格飞涨的形势下,中国天然气发展有进有退、供需平稳、韧性十足,主要表现为:①天然气勘探再获重大成果,探明储量保持高峰增长;②天然气生产保持箭头向上,但增产量和增幅继续回落;③天然气进口价涨量跌,LNG进口量首次负增长:④天然气需求乏力,消费量下降;⑤天然气基础设施建设三箭齐发,快速推进;⑥天然气市场化发展持续深入。结论认为:2023年,在新冠肺炎疫情防控策略改变后,中国社会经济发展动能增强,中国天然气将迎来一个稳中有进的发展之年,预计页岩气将引领天然气探明地质储量再次突破万亿立方米;天然气生产稳步前行,增产量保持在约100×10^(8) m^(3);LNG进口量重拾升势,联手俄气带动天然气进口量反弹;天然气需求强势回升,市场供需平稳;天然气体制机制改革有新进展。

基于停泵压降数据的页岩气井单段裂缝参数反演——以长宁N209井区页岩气井为例

水平井多级分段多簇压裂是页岩气藏有效开发的关键技术,准确评价缝网参数是开展压裂效果评估、压裂工艺优化和压后产能预测等工作的重要前提.传统页岩气井压裂裂缝参数表征主要采用裂缝扩展模拟与现场监测等手段,对压裂施工停泵压降曲线的信息挖掘与利用不足.采用数字滤波方法消除停泵压降数据的水锤波动,利用分形裂缝表征页岩气井压裂缝网,结合数值试井分析实现了单段裂缝参数反演,建立了一套基于停泵压降数据的缝网参数反演工作流程.该成果在长宁公司N209井区压裂井成功应用,并对裂缝参数评价结果与一体化压裂模拟和产气剖面测试等反演结果进行了验证.结果表明,基于停泵阶段压降数据的单段裂缝参数反演结果显著提升了参数解释精度,有助于揭示页岩气井段间产气能力差异的原因;气井产能与裂缝总长和裂缝表面积的相关性明显高于利用广域电磁法确定的压裂改造体积,其中,早期日产气量与总缝长相关性最高;预计最终回收率与裂缝表面积相关性最高;缝网总长与单簇压裂液规模强线性相关,反映了长宁区块页岩气井压裂工艺2.0的技术先进性.获取页岩气井单段裂缝参数可为产能主控因素分析和压裂效果评价提供更加有效的分析指标.

四川泸州地区大深度页岩气水力压裂电磁监测的应用

电磁法在评估压裂液范围及裂缝形态时发挥着重要作用,在压裂监测中应用前景广泛。然而,对于川南地区的大深度页岩气水力压裂监测应用较少。为此,本文基于电磁监测理论,通过简化压裂模型进行数值模拟实验,在建立电磁监测技术的数据处理流程基础上,结合现场试验,从压裂液波及范围、用液强度、加砂强度、重复改造面积等多方面分析了压裂监测效果,进一步分析了电磁法进行水力压裂裂缝监测的有效性。其中,压裂监测段共计13段,获得各段波及面积4700~24042 m 2,波及宽度36~182 m,平均波及长度207 m。应用实例表明,电磁监测技术能实时了解压裂波及范围与展布形态,对压裂效果评价与施工参数的优化具有一定程度的指导意义。

四川盆地南缘长宁地区五峰组—龙马溪组页岩内多源石英对页岩气富集的意义

石英是页岩中的常见矿物,具有多种来源或成因,对于页岩气富集具有重要意义。为科学判别四川盆地南缘长宁地区五峰—龙马溪组页岩中石英矿物来源及成因,开展了环境扫描电镜观测、X衍射分析、氦气孔隙度以及总有机碳测定等相关研究工作。结果表明:(1)存在盆外、盆内碎屑石英以及自生石英3种石英类型。(2)盆外(陆源)碎屑石英高通量稀释了龙一13小层的有机质丰度,导致TOC随石英含量的增加而呈现先升高、后降低的总体趋势。(3)盆内碎屑石英以浮游生物蛋白石骨架为主,与总有机碳(TOC)线性正相关,表明高丰度浮游生物与高有机质产率相耦合。但由于生物蛋白石相对于有机质在海底弱氧化或氧化背景中具有更高的保存效率,因此盆内碎屑石英与TOC的线性相关系数偏高。(4)与盆内碎屑石英相伴生的有机质生成了大量次生有机孔隙,导致盆内碎屑石英与孔隙度正相关。而黏土转化过程中形成的自生石英填充了部分原生或次生孔隙,导致黏土成因自生石英与孔隙度负相关。该研究成果对长宁地区优化勘探开发部署、指导油区勘探具有重要意义。

长宁和泸州地区构造变形差异性及其对页岩气保存的影响

长宁和泸州地区是四川盆地南部页岩气勘探的重点区块,分别位于盆—山结构的不同部位,其自元古代以来遭受多期构造改造作用,构造变形特征复杂。通过对研究区龙马溪组底界构造的精细地震解释和岩心裂缝统计分析,对比了长宁和泸州地区的构造变形特征和多尺度断层、裂缝发育特征的差异性,恢复了古生界以来的构造演化过程,为页岩气保存条件评价提供了依据。研究表明:长宁地区构造样式以断层传播褶皱为主,主要构造变形时期为燕山晚期,并在喜山期遭受大规模抬升剥蚀;泸州地区为典型隔档式褶皱,主要构造变形时期为燕山早期,构造形迹在喜山期受到一定改造。泸州地区变形强度总体低于长宁地区,其断层级次和裂缝发育程度较低,页岩气保存条件较好。上述结果丰富了页岩气保存条件的理论研究,为下一步四川盆地页岩气开发提供了帮助。

四川长宁地区页岩气水平井压后返排潜力评估

目前,页岩气压后返排闷井时间与油嘴制度主要依靠经验来确定,缺乏科学和系统的理论依据。为了实现页岩气的效益开发,选取长宁地区五峰组-龙马溪组页岩气藏H36平台9口已开发的水平井进行分析,对3口控压返排井进行压后返排优化模型评估。结果表明:实际与理论的返排结果在闷井时间及油嘴制度方面存在差异,最终可采储量存在5%~10%的潜力提升空间,建议采用返排优化模型来确定合理闷井时间以及油嘴制度,从而提高单井阶段最终可采储量及平台井整体开发效果。

深层页岩天然裂缝群发育下缝网压裂优化方法——以川南地区LH-7井为例

川南地区深层页岩气区块天然裂缝发育情况变化较大,压裂期间容易发生滤失严重、井间压窜等现象,对页岩气井缝网压裂效果存在显著影响。开展深层页岩地层天然裂缝群影响下的压裂缝网扩展模拟,并根据天然裂缝群特征针对性地进行缝网压裂参数优化,减少天然裂缝群造成的不利影响,有助于改善压裂效果,降低施工风险,提高气井最终采收率。文中构建了深层页岩天然裂缝群发育下的压裂缝网扩展模型,以川南地区LH-7井为例,绘制了天然裂缝群发育井段压裂优化设计系列图版,提出了裂缝发育井段压裂参数优化设计流程。该井采用压裂液变黏变排量缝网压裂设计,压裂液总量增多0.75%,缝网体积扩大14%,缝网建造效率提高13%,优化效果显著。

长宁地区龙马溪组页岩沉积古地貌与页岩气差异富集的耦合机制

长宁地区下志留统龙马溪组页岩的发育过程存在空间非均质性,导致了高产能区域仅局限于个别构造单元区。通过长宁气田(地区)新获取的钻井等资料,结合龙马溪组沉积古地貌,探究不同地貌单元下的古生产力、氧化-还原环境,阐明地貌单元与页岩气富集的联系机制。结果表明:(1)长宁地区龙马溪组沉积古地貌呈现出多级隆洼相间格局,西南与东北部形成两大低幅隆起区,矿物组分空间变化所指示的物源方向与古地貌高度吻合。(2)相较于古沟谷区,古隆起区拥有更丰富的陆源营养物质供给和更高的古海洋生产力,有利于有机质优势富集,且古隆起区近物源的特性使其成为相对高石英含量的脆性区。但随着海平面降低,古隆起区的氧化作用相较于古沟谷区更强,并不利于有机质保存。(3)长宁地区龙马溪组孔隙度、TOC和含气量三者关系紧密,表明有机孔隙是优质页岩孔隙的重要组成。(4)与古沟谷区相比,古隆起区更有利于优质页岩中有机质的生烃和储存,同时也更便于后期的生产压裂。

工况外载条件下钛合金/钢钻杆接头有限元分析对比研究

由于我国的优质天然气资源主要集中在深层及超深层,超深井的钻探对钻柱提出了更高的性能要求。钛合金钻杆由于具有高强、低密、耐蚀、抗疲劳、耐热和无磁性等优点,是超深层天然气钻柱的研究热点。本文使用三维有限元分析方法,对比研究不同外载条件下钛合金材料和钢钻杆材料对高承载钻杆接头承载性能和密封性能的影响,并分析高承载钻杆接头在工况下的失效方式和力学特性。结论表明:钛合金材料可以使钻杆接头的整体应力水平降低20%,抗扭能力提高约60%,但在同样扭矩上扣后螺纹接头的主台肩密封压力比钢制钻杆接头低15%~20%;当加载内压+拉伸+弯矩的复合载荷后,螺纹的最大危险点由外螺纹主台肩圆弧凹槽处转移到了在外螺纹主台肩侧第一圈齿根处,螺纹整体的应力水平增高,密封性能下降。因此为了满足超深井天然气井钻采需求,使用钛合金/钢钻杆复合钻柱时,可适当提高钛合金钻杆的上扣扭矩,提高螺纹接头的密封性能。

四川盆地奥陶系五峰组–志留系龙马溪组黄铁矿–有机聚合体特征

四川盆地奥陶系五峰组–志留系龙马溪组黄铁矿–有机聚合体(FPA-OMA)丰富,通过扫描电镜结合氩离子抛光技术观察FPA-OMA赋存特征并探讨其形成机制及油气地质意义。结果表明, FPA-OMA可以划分为2类4亚类,Ⅰ_(1)亚类和Ⅱ_1亚类FPA-OMA富有机孔,Ⅰ_(2)亚类和Ⅱ_2亚类FPA-OMA缺乏有机孔。OMA由疏松多孔的沉积有机质聚合体转化形成,FPA为深水陆棚环境水–沉积物界面生物诱导形成的自生矿物聚合体,二者形成时序为OMA→FPA。FPA-OMA类型由OMA疏松程度决定,孔隙稀疏的OMA有利于形成Ⅰ类FPA-OMA,孔隙密集的OMA有利于形成Ⅱ类FPA-OMA。FPA-OMA有机孔发育程度与围岩抗压实强度有关,刚性颗粒作骨架的页岩抵抗压实作用能力强而发育有机孔,塑性颗粒承担巨大上覆地层压力的页岩难以保存有机孔, FPA并不能保护有机孔。

天然气三甘醇脱水装置新型滤芯设计与实用效果

为了提高滤芯在天然气脱水生产中的使用效果、延长其使用寿命、解决滤芯在天然气脱水生产过程中所面临的无法清洗、不耐压以及过滤面积浪费较大等问题,以天然气脱水工艺中广泛采用的三甘醇脱水装置滤芯为研究对象,分析了现有滤芯在脱水生产过程中的弊端与不足,指出了其整体式设计不能拆分、二次利用率低、易导致断裂、有效接触过滤面积小、端盖易脱落、过滤效率低等问题,并有针对性地提出了新型滤芯设计思路。研究结果表明:①经过对现有滤芯结构的优化,原创性地研制了一种新型结构的滤芯;②新型滤芯克服了现有技术的不足,解决了滤芯使用过程中清洗困难、过滤面积小、使用寿命短、更换频率高等问题,有效提高了滤芯的过滤效率。结论认为,该新型滤芯具有创新性、实用性,经济效益明显,后续可以根据生产实际开展现场适用性优化,进而达到提质增效的目的。

四川盆地页岩气勘探开发过程中废物治理:现实、主体行为与优化

四川盆地是中国页岩气资源勘探开发的示范区,随着勘探开发力度的加大,生产过程中所产生废物不断增加,对区域内的环境承载能力提出了挑战,如何有效治理成为影响和制约页岩气资源勘探开发的关键。本文立足于四川盆地页岩气勘探开发过程中废物治理现状,从指导思想、发展方式到治理能力方面分析了其产生的原因,构建了政府、油田企业和第三方服务企业的三方演化博弈模型,系统分析其行为演化规律,提出治理优化对策。研究发现:一是现有的页岩气勘探开发废物治理模式存在主导思想与绿色发展理念、发展方式与可持续发展思想、废物处理能力与现实需求的三重矛盾;二是基于政府、油田企业、第三方废物治理企业三个关键主体行为博弈的最优稳定策略是(弱监管、积极治理、重视补贴)。因此,树立正确的治理理念,重塑科学治理方式,创新治理技术将有利于四川盆地页岩气勘探开发废物治理效能的提高,有利于资源开发与环境保护的统一。

长宁地区低阻页岩孔隙结构精细表征及分形研究

为明确四川盆地长宁地区龙马溪组低电阻页岩储层孔隙发育差异性,采用低阻页岩与常规页岩相对比的研究手段,开展了有机碳分析、氮气吸附实验、XRD矿物组分分析和扫描电镜等一系列实验,阐明了长宁低阻页岩储层孔隙结构及其分形特征,并明确了它们的控制因素。结果显示,长宁地区大多数低阻页岩孔隙发育程度明显差于常规页岩,其中,孔体积发育的差异主要体现在2~20 nm孔径范围内,比表面积差异则主要集中在小于1.5 nm和大于1.8 nm段。页岩储层孔隙结构随电阻率的降低有变差的趋势,对低电阻页岩储集能力影响更明显的是有机质含量和成熟度。相较于常规电阻页岩,低电阻页岩在小孔隙段具有更加复杂的孔径及孔壁发育。黏土矿物和黄铁矿对分形维数的影响在不同电阻率页岩中是一致的,而有机质对2类页岩分形维数的影响相反。有机质对分形维数的影响与过演化页岩石墨化后的有机孔变化密切相关。

四川盆地及其周缘五峰组—龙马溪组页岩物源及构造环境分析

四川盆地及周缘五峰组—龙马溪组页岩在沉积学特征、矿物学特征和地球化学特征等方面均具有较大差异性。而物质来源是决定页岩物质组分、矿物学、脆性等的基础,因此文章基于主量元素、微量元素和稀土元素等数据,对四川盆地及周缘五峰组—龙马溪组页岩的地球化学特征、源岩属性和构造背景进行了分析。结果表明,四川盆地及周缘五峰组—龙马溪组页岩的地球化学组成主要为SiO_(2)、CaO和Al_(2)O_(3)。从川西南—川南—川东南—川东北地区,五峰组—龙马溪组页岩的SiO_(2)含量逐渐增大,CaO含量逐渐减小。La/Yb—ΣREE图解分析表明,四川盆地及周缘不同地区五峰组—龙马溪组页岩的源岩具有一定的差异性。其中川西南和川南地区五峰组—龙马溪组页岩的源岩属性较为相似,主要为碱性玄武岩、沉积岩和花岗岩,川东南地区以花岗岩和碱性玄武岩为主,川东北地区主要为沉积岩和花岗岩。ICV指数分析显示川西南和川南地区五峰组—龙马溪组页岩均为构造活动的首次沉积,而川东南和川东北地区五峰组—龙马溪组页岩则经历了再循环作用或遭受了强烈的化学风化作用。Sc/Cr-La/Y图解及其他相关参数分析表明四川盆地及周缘五峰组—龙马溪组页岩沉积时期的构造背景均为被动大陆边缘。

基于FEM-DFN的页岩气井复杂裂缝扩展与优化——以长宁页岩气藏X1水平井组为例

对长宁页岩气示范区水平井裂缝扩展形态认识不清、井间干扰频繁等问题严重制约了页岩气藏的高效开采。对此,文中基于地质-工程一体化思想,结合适用于多井压裂分析的有限元-离散裂缝网络(FEM-DFN)方法,分析了水平井组体积裂缝扩展形态及天然裂缝对水力裂缝扩展的影响,厘清了井间干扰因素。结果表明:在天然裂缝带发育区域,天然裂缝带对水力裂缝的诱导、捕获和阻隔作用主导了水力裂缝的扩展行为;天然裂缝带导致的水力裂缝不对称扩展、非均匀起裂是造成井间干扰的重要原因;天然裂缝带中各类裂缝的发育程度对水力裂缝扩展有重大影响。该研究成果可为长宁页岩气藏高效水力压裂参数设计提供支撑和依据。

基于叠前岩石力学参数反演的三维地应力预测研究——以长宁区块页岩气为例

与常规油气藏相比,页岩气藏的物性条件极差,孔渗性超低,其实现大规模开采的关键在于水平井体积压裂改造技术的应用。近年来,大量页岩气开发实践证明,水平井压裂效果受地应力作用较为明显。研究表明:当水平井沿着最大水平主应力近垂直的方向钻进,且应力差异系数较小时,有利于形成网状压裂缝。笔者选择长宁页岩气区块,对基于地震方法的三维地应力预测技术在水平井开发中的应用进行研究。利用一系列地震方法,诸如地震构造解释得到的构造信息(地震解释层位与断层)、叠前统计学反演得到的地层信息(速度与密度)、地质力学信息(杨氏模量与泊松比),优选适当的模型方法,并刻度模型参数(比奥特系数、构造应力系数a和b、局部应变系数A和B等),对三维最大和最小水平主应力大小、应力差异系数及地应力方向进行预测;研究了长宁区块页岩气的区域应力机制以及对3口水平井的微地震监测结果进行分析,验证了本文三维地应力预测结果的可靠性。在水平井设计时应综合考虑地应力方向、非均质性和应力差异系数,以获得良好的压裂效果。

基于价值网络的四川页岩气产业生态体系构建研究

从价值网络视角分析四川页岩气产业发展,旨在为四川页岩气产业高质量和可持续发展提供了新的思路。本文聚焦于四川页岩气产业,从其产业生态系统特征出发,按照“勘探开发–加工运输–消费利用”产业生态链条对页岩气产业生态系统进行解构分析,探讨其生态系统的构建。研究发现:四川页岩气勘探开发的合资合作化、加工运输的专业化和消费利用的增长化是产业生态系统的表现形式;四川页岩气产业生态体系建设面临着利益分配机制不合理,企业投资积极性不足,地方政府和社区居民利益诉求异质性,集体一致性行动难达成等约束。本文建议可通过以下措施为页岩气产业体系建设提供制度保障:一是搭建合理的网络治理结构,促进页岩气产业生态价值体系循环共生;二是弘扬生态文化,进一步优化页岩气产业生态化发展环境;三是建立健全页岩气产业生态化发展的法律法规。